Попередній розрахунок валів, підбір підшипників

4.1. Визначити діаметри вихідних кінців ведучого (d₁) та веденого (d₂) валів редуктора з наближеного розрахунку на міцність:

, мм;

, мм,

де Т₁ та Т₂, Н·м – відповідно обертаючі моменти на ведучому та веденому валах редуктора (див. п.2.5.)

4.2. Прийняти стандартні вихідні кінці: циліндричні (див. табл. 32.), або конічні (див. табл. 33)

Таблиця 32

Основні розміри циліндричних кінців вала, мм (по ГОСТ 12080-66)

d	l	r	c	d	l	r	c
Виконання	Виконання
			1,0 1,6 1,6 1,6 1,6 2,0 2,0 2,0 2,0	0,6 1,0 1,0 1,0 1,0 1,6 1,6 1,6 1,6				2,5 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,0 3,0	2,0 2,0 2,0 2,0 2,5 2,5 2,5 2,5

Таблиця 33

Кінці валів конічні (ГОСТ 12081-72)

 

Номінальний діаметр d	l1	l2	dcp	b	n	t1	t2	d1	d2	l3	l4
			18.2 20.2			2.5	1.8	М12×1,25	М6	9,0	11,3
			22.9 25.9			3.0	2.3	М16×1, 5	М8	14,0	15,7
			29.1 33.1			3.5	2.8	М20×1, 5	М10 М12	17,0 20,0	19,0 22,3
			35.9 40.9			5.0 5.0	3.3 3.3	М24×2 М30×2	М12 М16	20,0 26,0	22,3 28,5
	45.9 51.9			5.0 5.5	3.3 3.8	М36×3 М36×3	М16 М20	26,0 32,0	28,5 35,0
			57.75 65.75			6.0 7.0	4.3 4.4	М42×3 М48×3	М20 М24	32,0 36,0	35,0 39,3
			73.5 83.5			7.5 9.0	4.9 5.4	М56×4 М64×4	М30	44,0	47,9

 

4.3. Прийняти рішення: виготовлятимуться вами окремо від відповідних зубчатих коліс, чи разом з ними (див. п.9.)

4.4. Орієнтуючись на гладку (див. рис.8), чи ступінчату (див. рис.9, 10, 11, 12) конструкцію, розробити конструкцію валів свого редуктора та призначити конструктивно діаметри характерних ділянок валів.

 

 

Рис.8 Гладка конструкція вала.

Рис.9 Ступінчата конструкція вала.

 

Рис10 Варіант конструкції ведучого вала-шестерні.

 

 

Рис.11 Ступінчата конструкція циліндричного вала-шестерні чи вала-червяка.

Рис.12. Ступінчата конструкція вала при посадці колеса з натягом.

 

Номінальний діаметр ділянки повинен мати ціле число міліметрів – парне, або кратне 5.

При цьому враховувати, що:

а) діаметр під манжету – узгодити з даними табл.34;

б) діаметр під підшипник – повинен бути кратним 5.

 

Таблиця 34

Гумові армовані манжети для валів (ГОСТ 8752-79)

 

Діаметр вала d	D1	h1	h2, не більше	Діаметр вала d	D1	h1	h2, не більше
1-й ряд	2-й ряд	1-й і 2-й ряд	1-й ряд	2-й ряд	1-й і 2-й ряд
	―			―

Примітки: Приклад умовного позначення манжети 1-го типу для діаметру валу 45 мм: Манжета 1-45×65 ГОСТ 8752-79

4.5. Підібрати підшипники (умовне позначення та приєднувальні розміри) для валів редуктора. При цьому враховувати:

 

а) підбір починати з легкої серії;

б) при відсутності осьового навантаження приймати кулькові радіальні однорядні підшипники (див. табл.35);

в) при наявності осьового навантаження приймати радіально-упорні підшипники (див.табл.36);

г) для вал-шестерні циліндричного шевронного редуктора, з метою забезпечення плаваючого положення шестерні, приймати роликопідшипники з короткими циліндричними роликами (див.табл.37).

 

Таблиця 35

Кулькові підшипники радіальні однорядні (ГОСТ 8338-75)

Fa/Co	e	Y
0.014 0.028 0.056 0.084 0.11 0.17 0.28 0.42 0.56	0.19 0.22 0.26 0.28 0.30 0.34 0.38 0.42 0.44	2.30 1.99 1.71 1.55 1.45 1.31 1.15 1.04 1.00

Еквівалентне навантаження

Динамічне

P=VF_r при F_a /(VF_r) ≤ e;

P=0.56 VF_r+YF_a

При F_a /(VF_r) >e.

Статичне

P_o=F_r;

P_o= 0.6 F_r+0.5 F_a

При P_o< F_r приймати P_o= F_r

 

Умовне позначення підшипника	Розміри, мм	Базова вантажопідйомність, кН.
d	D	B	r	Динамічна Cr	Статична Cr
Особливо легка серія
				0,5 0,5 1,0 1,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 2,0 2,0	4,62 5,07 9,36 11,2 13,3 15,9 16,8 21,2 21,6 28,1 29,6	1,96 2,24 4,5 5,6 6,8 8,5 9,3 12,2 13,2 17,0 18,3

 

 

Продовження таблиці 35

Легка серія
				1,5 1,5 1,5 2,5 2,5	12,7 14,0 19,5 25,5 32,0 33,2 35,1 43,6 52,0	6,2 6,9 10,0 13,7 17,8 18,6 19,8 25,0 31,0

 

Середня серія
				2,5 2,5 2,5 3,5	15,9 22,5 29,1 33,2 41,0 52,7 61,8 71,5 81,9	7,8 11,4 14,6 18,0 22,4 30,0 36,0 41,5 48,0

 

Таблиця 36

Роликопідшипники конічні однорядні (ГОСТ 333-79)

Еквівалентне навантаження

Динамічне

P=VF_r при F_a /(VF_r) ≤ e;

P=0.4 VF_r+YF_a

При F_a /(VF_r) >e.

P_o=F_r;

P_o= 0.5 F_r+Y₀ F_a

При P_o< F_r приймати P_o= F_r

 

 

Продовження таблиці 36

Умовне позначення підшипника	Розміри, мм	Базова вантажопідйо-мність, кН.	Фактори навантаження
d	D	T	B	c	r	r1	Дина-мічна Cr	Стати-чна Cr	e	Y	Y0
Легка серія α=12…18º
			15.25 16.25 17.25 18.25 19.75 20.75 21.75 22.75 23.75			1.5 1.5 1.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.5 2.5	0.5 0.5 0.5 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8	21.0 24.0 31.0 38.5 46.5 50.0 56.0 65.0 78.0	13.3 17.5 22.0 26.0 32.5 33.0 40.0 46.0 58.0	0.36 0.36 0.36 0.37 0.38 0.41 0.37 0.41 0.35	1.67 1.67 1.64 1.62 1.56 1.45 1.60 1.46 1.71	0.92 0.92 0.90 0.89 0.86 0.80 0.88 0.80 0.94
Легка серія α=10…14º
			20,75 22,75 25,25 27,25 29,25 31,5 33,5			2,0 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,5	0,8 0,8 0,8 0,8 1,0 1,0 1,2	43,0 54,0 66,0 83,0 100,0 107,0 128,0	29,5 38,0 47,5 60,0 75,5 81,5 95,5	0,34 0,32 0,28 0,28 0,31 0,33 0,30	1,78 1,88 2,16 2,16 1,94 1,80 1,97	0,98 1,30 1,18 1,19 1,06 0,99 1,08

 

Продовження таблиці 36

Середня широка серія α=11...15º
			28,75 32,75 35,25 38,25 45,5 48,5	44,5 47,5	23,0 27,0 28,5 31,0 36,5 39,0	2,0 2,5 2,5 2,5 3,0 3,5	0,8 0,8 0,8 0,8 1,0 1,2	63,0 76,0 90,0 114,0 160,0 186,0	51,0 61,0 67,0 90,5 140,0 157,0	0,32 0,30 0,30 0,29 0,32 0,30	1,88 2,03 2,03 2,06 1,85 1,97	1,03 1,11 1,11 1,13 1,02 1,08

Таблиця 37

Роликопідшипники радіальні з короткими циліндричними роликами

(ГОСТ8328-75)

Умовне позначення підшипника	Розміри, мм	Орієнтовні значення базової вантажопідйомності, кН.
		d	D	B	r	r1	Динамічної Cr	Статичної Cr

 

Продовження таблиці 37

Особливо легка серія
―	+				1,0   1,5   1,5 1,5 2,0	0,5   0,8   1,0 1,0 1,5	8,9   17,9   31,4 30,8 34,7	4,7   7,8   17,6 17,6 23,6

 

Легка вузька серія
					1,5 1,5 1,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,5 2,5	1,0 1,0 1,0 1,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,5	14,7 16,8 22,4 31,9 41,8 44,0 45,7 56,1 64,4	7,38 8,81 12,0 17,6 24,0 25,5 27,5 34,0 43,0